不同悬臂比对核主泵水力振动的影响研究

摘要

为研究不同悬臂比对核主泵水力振动的影响规律,本文针对CAP1400核主泵,在其他几何参数均给定的条件下,通过改变泵轴的悬臂比,设计了5个系列25个模型方案.应用多重参考系下的雷诺时均N-S方程和RNG k-ε湍流模型对核主泵流体域进行计算,采用单向流固耦合方法,在不同悬臂比、不同工况下,分析了核主泵叶轮叶片应力、应变的变化规律,并在有预应力和无预应力情况下,对不同悬臂比的核主泵的进行转子动力学特性研究.结果表明:当泵轴伸出端长度一定时,核主泵叶轮叶片的应力、应变、转子系统的前6阶固有频率与悬臂比的相关性不大,但对于工况的敏感度较高;相同工况下,核主泵叶轮叶片的最大变形量随悬臂长度的增加而增大,但不随悬臂比的变化而变化,最大应力不随悬臂长度及悬臂比的变化而变化;流固耦合作用能够降低转子系统的固有频率,且降低幅度随阶数的增加而减小.